每經(jīng)編輯｜李凈翰    

據(jù)新華視點(diǎn)消息，記者從國家航天局獲悉，12月6日5時42分，嫦娥五號上升器成功與軌道器返回器組合體交會對接，并于6時12分將月球樣品容器安全轉(zhuǎn)移至返回器中。這是我國航天器首次實(shí)現(xiàn)月球軌道交會對接。

動畫演示我國首次月球軌道交會對接（視頻來源：青蜂俠）

專家介紹，從上升器進(jìn)入環(huán)月飛行軌道開始，通過遠(yuǎn)程導(dǎo)引和近程自主控制，軌道器返回器組合體逐步靠近上升器，以抱爪的方式捕獲上升器，完成交會對接。

這是嫦娥五號上升器與軌道器返回器組合體完成交會對接畫面（圖片來源：新華社發(fā)，國家航天局供圖）

后續(xù)，嫦娥五號軌道器返回器組合體將與上升器分離，擇機(jī)返回地球。

圖片來源：@人民日報

交會對接必須在規(guī)定時間內(nèi)一次完成

據(jù)經(jīng)濟(jì)日報，交會對接在我國航天領(lǐng)域已經(jīng)是一項(xiàng)比較成熟的技術(shù)，此前的載人航天工程任務(wù)中，我國航天器在近地軌道已進(jìn)行過多次交會對接，五戰(zhàn)五捷的表現(xiàn)足以證明，我國已經(jīng)成功掌握交會對接技術(shù)。但不同的是，這次是在距離38萬公里之外的月球軌道，技術(shù)難度更大。

和我國現(xiàn)已掌握的地球軌道交會對接采用的小星追大星，用弱撞擊的方式實(shí)現(xiàn)對接不同，嫦娥五號軌返組合體追上升器屬于大星追小星，如果用撞擊的方式對接會把上升器撞飛，所以，嫦娥五號采用的?？丶幼ト〉姆绞?，就是在軌道器追上上升器并以相同速度飛行過程中，從后面 “伸手”牽過上升器之后拉緊，實(shí)現(xiàn)對接。

地球軌道上的交會對接如果不成功可以撤回來重來，嫦娥五號的月球軌道交會對接受制于月地返回窗口、熱控、能源等約束，嫦娥五號月球軌道交會對接必須規(guī)定時間內(nèi)完成，若時間太長，則星上能源、熱控將無法支撐；若一次不成功，撤回，重新組織，則地月關(guān)系發(fā)生變化，將有很大風(fēng)險錯過月地返回窗口，因此從保安全的角度可以說月球軌道交會對接任務(wù)是不可逆的，必須在規(guī)定時間內(nèi)一次完成。

微波雷達(dá)助嫦娥五號“太空牽手”

成功引導(dǎo)嫦娥五號實(shí)現(xiàn)首次月球軌道無人交會對接的關(guān)鍵技術(shù)之一是由中國航天科工集團(tuán)有限公司研制的微波雷達(dá)。

據(jù)中國新聞網(wǎng)，該雷達(dá)是一組成對產(chǎn)品，由雷達(dá)主機(jī)和應(yīng)答機(jī)組成，分別安裝在嫦娥五號探測器的軌道器和上升器上。當(dāng)軌道器、上升器相距約100千米時，微波雷達(dá)開始工作，不斷為導(dǎo)航控制分系統(tǒng)提供兩個航天器之間的相對運(yùn)動參數(shù)，并進(jìn)行雙向空空通信。兩航天器根據(jù)雷達(dá)提供信號調(diào)整飛行姿態(tài)，直至軌道器上的對接機(jī)構(gòu)捕獲、鎖定上升器。隨后，上升器中的月壤樣品和容器進(jìn)行轉(zhuǎn)移。

中國航天科工集團(tuán)二院25所交會對接微波雷達(dá)總工程師孫武表示，“與近地軌道相比，月球軌道沒有衛(wèi)星導(dǎo)航等服務(wù)資源，微波通信是中遠(yuǎn)距離的唯一手段。月軌環(huán)境更復(fù)雜，要克服月球引力影響，所以自動交會對接對微波雷達(dá)提出的要求極為苛刻。為此，微波雷達(dá)團(tuán)隊(duì)攻克了相位干涉儀測角、大寬角度測量等關(guān)鍵技術(shù)。”孫武說。

此外，裝有對接用應(yīng)答機(jī)的上升器在落月時難免形成揚(yáng)塵，這些肉眼不可見的月塵干擾將會嚴(yán)重降低測角精度。為確保安全度過月球之旅，應(yīng)答機(jī)上安裝了特殊材料的防塵罩。“就像給‘千里眼’戴上了‘護(hù)目鏡’，‘嫦娥’的這雙‘千里眼’，就不會變成‘近視眼’，甚至‘全盲’。”25所青年設(shè)計師紀(jì)博已經(jīng)是第二次參與交會對接任務(wù)，說起自己的產(chǎn)品，她自豪與興奮地打起了比方。

微波雷達(dá)在保證交會對接測量“本職工作”的同時，還升級了航天器之間雙向空空通信的“第二職業(yè)”。從雷達(dá)與應(yīng)答機(jī)之間“一問一答”的傳輸方式，升級至軌道器與上升器之間的“溝通對話”，實(shí)現(xiàn)了遙控指令和遙測參數(shù)的雙向傳輸。 

中國航天科工交會對接微波雷達(dá)在月球軌道的“完美表現(xiàn)”，見證了中國首次在地外天體實(shí)現(xiàn)無人交會對接技術(shù)。孫武表示，微波雷達(dá)的每一步成長記錄、每一幀拍照留存，都實(shí)現(xiàn)了百分百的過程可追溯；反復(fù)的測試迭代和全覆蓋的試驗(yàn)驗(yàn)證，確保產(chǎn)品功能、性能的萬無一失。

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封面圖片來源：新華社發(fā)，國家航天局供圖